WO2003076024A1 - Aparato gimnástico y deportivo con pantalla de proyección ester eoscópica. - Google Patents

Aparato gimnástico y deportivo con pantalla de proyección ester eoscópica. Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a gymnastic and sports apparatus with stereoscopic screen incorporating a gymnastic apparatus such as a walker or an exercise bike or any other similar device, and a screen with stereoscopic projection by means of two projectors controlled by a computer, which allows both the synchronization of the projected images with the rhythm and inclination of the walker, as well as the sound, as well as the control of the succession of the images with the degree of speed or inclination or other parameters selected in the gymnastic apparatus.
  • a gymnastic and sports apparatus with stereoscopic screen incorporating a gymnastic apparatus such as a walker or an exercise bike or any other similar device, and a screen with stereoscopic projection by means of two projectors controlled by a computer, which allows both the synchronization of the projected images with the rhythm and inclination of the walker, as well as the sound, as well as the control of the succession of the images with the degree of speed or inclination or other parameters selected in the gymnastic apparatus.
  • the gymnastic apparatus is arranged between a front stereoscopic projection screen and the projectors that are located above and behind the user.
  • the set is partially covered by plates that help avoid the distraction of the user who is immersed in the projected reality and achieved by synchronizing the sounds and the rhythm and inclination of the walker.
  • simulators responsible for providing a user with a reality in which he or she is immersed.
  • These simulators include an image that can be represented on a monitor, sound and an isolated cabin to a greater or lesser degree that can have movement capacity in space and that helps the user to feel in the situation that is intended to represent.
  • Patents of invention that refer to different configurations and situations to simulate.
  • the Spanish patent ES2135912 refers to a pedagogical installation for learning and training in the use of fire intervention means.
  • the person performing the exercise has modified extinguishing devices whose impact zone of the virtual jet on the screen can be located, the corresponding information being transmitted to the computer.
  • the computer determines the area of influence and the evolution of the fire representing such evolution on the screen so that an interaction is established with the individual who trains in the fire fighting.
  • Spanish patent ES2000955 describes a further Quina for the rowing exercise in which a video screen, a seat with longitudinal displacement capacity and adjustable footrests are used.
  • This machine is specialized in the simulated practice of rowing.
  • PCT Patent 9717805 describes a screen capable of representing images with the sensation of observing through a window a three-dimensional scene with a sensation of depth.
  • Patent 09533539 is cited in which a sensory simulator is described for use as a means to experience a previously recorded predetermined reality.
  • This simulator includes a seat with movement capacity in a plurality of degrees of freedom because it combines three sets of pneumatic cylinders synchronized with a computer and a control stick that allows interaction with the user.
  • the present invention is a gymnastic apparatus that incorporates a stereoscopic screen that allows to simulate a preset route with the sensation of being in the represented places. DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • the present invention relates to a gymnastic and sports apparatus with stereoscopic projection screen.
  • This gymnastic apparatus is composed of a walker or an exercise bike or a similar device, which has at least the ability to regulate the speed as well as an actuator that allows to vary the inclination of the tread in the case of a walker , or resistance to pedaling in the case of an exercise bike.
  • Such gymnastic devices are common and exist in commerce with autonomous controls.
  • the gymnastic apparatus has been connected to a computer that is capable of acting on these variables, such as speed, resistance, inclination, etc., making use of the appropriate program and which is not the object of the invention.
  • This same computer establishes control over the projection speed of a stereoscopic image, and the sound that accompanies the image.
  • the image is projected in front of the user located on the gymnastic apparatus, leaving it located in the center of the set and partially isolated by side panels that prevent the entry of light that worsens the vision of the screen and hinders the concentration of the user in the projected reality.
  • the projection is a sequence recorded in a real scenario following a pre-established path involving a specific environment such as entry into a football stadium, a walk through the city, or a tour of a forest path.
  • This stereoscopic recording is what allows the user to have the sensation, with the help of the required glasses, of being immersed in the situation in which it was recorded and with stereoscopic perception.
  • the stereoscopic image projectors can make use of both analog and digital technology, the latter being the one that has been revealed to be more effective since it allows both greater control over the image and a longer duration of the life of the medium that stores the images.
  • the digital images can be stored on a CD-ROM, on a DVD, on a hard disk, or on any other digital storage medium. For example, if the images are recorded in a compact DVD format, there is no wear on the heads and there is great control over the projection speed always controlled by the computer.
  • the computer is the instrument that allows synchronizing the different variables, both the projection variables of the images that act on the gymnastic apparatus, and those of the gymnastic apparatus acting on the projection variables of stereoscopic images.
  • the sides of the screen incorporate panels that help the user to concentrate on the screen without being distracted in addition to preventing the entry of exterior light that would worsen the image seen on the screen.
  • the position of the projectors is above the user's head and slightly delayed so that the user only sees the image that is projected in front of him.
  • Figure 1 represents in perspective the gymnastic apparatus with the stereoscopic screen and the device tion of the projectors together with an interconnection scheme with the computer where the side panel has been partially removed to visualize all the elements of the invention.
  • the present invention consists of a gymnastic and sports apparatus with stereoscopic projection screen for the practice of sport with the sensation of advancing along a previously recorded path.
  • FIG 1 shows in perspective the set of elements that constitute the invention.
  • the gymnastic and sports apparatus is a walker (1) capable of regulating the speed of the conveyor belt (1.1) and the angle of inclination by means of a computer (2).
  • the computer (2) synchronizes the playback speed of the stereoscopic image projected by the two projectors (3) on the screen (5), the sound played by the speakers of a sound reproduction equipment (4), and the speed of the conveyor belt (1.1) on which the user (7) is positioned as well as its inclination.
  • the projectors (3) are placed on a support (8) located above the user (7) and slightly behind so that the latter (7) only sees the stereoscopic image, with the help of the special glasses (7.1), projected on the screen (5) without any distraction.
  • This same support (8) is the one that on both sides maintains the speakers of the sound reproduction equipment (4).
  • panels (6) are arranged that partially protect against possible distractions from the projected image.

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Abstract

La presente invención se refiere a una aparato gimnástico y deportivo con pantalla estereoscópica que incorpora un aparato gimnástico con control sobre sus parámetros de actuación, y una pantalla con proyección estereoscópica mediante dos proyectores controlados por un ordenador que sincroniza las imágenes proyectadascon las variables del aparato gimnástico y viceversa una vez seleccionadas las variables de actuación del aparato gimnástico son sincronizadas por medio del ordenador con las variables de proyección de las imágenes y con las de reproducción del sonido. El conjunto se encuentra cubierto parcialmente mediante placas que ayudan a evitar la distracción del usuario que queda inmerso en la realidad proyectada y conseguida mediante la sincronización de los sonidos y el ritmo e inclinación del andador.

Description

APARATO GIMNÁSTICO Y DEPORTIVO CON PANTALLA DE PROYECCIÓN ESTEREOSCÓPICA.
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una aparato gimnástico y deportivo con pantalla estereoscópica que incorpora una aparato gimnástico como por ejemplo un andador o una bicicleta estática o cualquier otro aparato similar, y una pantalla con proyección estereoscópica mediante dos proyectores controlados por un ordenador, que permite tanto la sincronización de las imágenes proyectadas con el ritmo e inclinación del andador, así como el sonido, como el control de la sucesión de las imágenes con el grado de velocidad o inclinación u otros parámetros seleccionados en el aparato gimnástico.
El aparato gimnástico se encuentra dispuesto entre una pantalla de proyección estereoscópica frontal y los proyectores que se localizan por encima y detrás del usuario.
El conjunto se encuentra cubierto parcialmente mediante placas que ayudan a evitar la distracción del usuario que queda inmerso en la realidad proyectada y conseguida mediante la sincronización de los sonidos y el ritmo e inclinación del andador.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son conocidos diversos dispositivos comúnmente denominados simuladores, encargados de proporcionar a un usuario una realidad en la que se ve inmerso. Estos simuladores incluyen una imagen que puede ser representada en un monitor, sonido y un habitáculo aislado en mayor o menor grado que puede disponer de capacidad de movimiento en el espacio y que ayuda a que el usuario se sienta en la situación que se pretende representar.
Existen diversos simuladores protegidos como Pa- tentes de invención que se refieren a distintas configuraciones y situaciones a simular.
La Patente española ES2135912 se refiere a una instalación pedagógica para el aprendizaje y el entrenámiento en la utilización de medios de intervención contra un incendio.
En esta instalación pedagógica se hace uso de una pantalla de grandes dimensiones en la que se visua- lizan imágenes evolutivas representativas de un incendio siguiendo una secuencia controlada por un ordenador.
La persona que realiza el ejercicio dispone de aparatos de extinción modificados cuya zona de impacto del chorro virtual en la pantalla puede ser localizada, transmitiéndose al ordenador la información correspondiente.
El ordenador determina la zona de influencia y la evolución del incendio representando tal evolución en la pantalla de modo que se establece una interacción con el individuo que se entrena en la lucha contra incendios.
La Patente española ES2000955 describe una má- quina para el ejercicio de remo en la que se hace uso de una pantalla de vídeo, un asiento con capacidad de desplazamiento longitudinal y apoyos regulables para los pies.
Esta máquina está especializada en la práctica simulada del remo.
La Patente PCT 9717805 describe una pantalla capaz de representar imágenes con la sensación de estar observando a través de una ventana una escena tridimensional con sensación de profundidad.
En el campo de los simuladores de gran compleji- dad se cita la Patente 09533539 en la se describe un simulador sensorial para su uso como medio para experimentar una realidad predeterminada previamente grabada.
Este simulador incluye un asiento con capacidad de movimiento en una pluralidad de grados de libertad debido a que combina tres juegos de cilindros neumáticos sincronizados con un ordenador y un bastoncillo de mando que permite la interacción con el usuario.
Un esquema cinemático similar al empleado en la patente PCT 09524249 solo que en este simulador la capacidad del habitáculo es mayor, puede albergar mayor número de personas, y al estar cerrado evita distracciones que den lugar a una reducción en la efectividad de simulación de la realidad que se quiere generar.
La presente invención es un aparato gimnástico que incorpora una pantalla estereoscópica que permite simular un recorrido preestablecido con la sensación de estar andando por los lugares representados. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un aparato gimnástico y deportivo con pantalla de proyección estereoscópica .
Este aparato gimnástico está compuesto por un andador o por una bicicleta estática o por un aparato similar, que dispone al menos de capacidad de regulación de la velocidad así como un actuador que permite variar la inclinación de la banda de rodadura en el caso de un andador, o la resistencia al pedaleo en el caso de una bicicleta estática.
Este tipo aparatos gimnásticos son comunes y existen en el comercio con controles autónomos.
La práctica en este tipo de aparatos gimnásticos (andadores, bicicletas estáticas, etc) es aburrida ya que la habitación es estática y la imagen que uno percibe es siempre la misma.
En esta invención, el aparato gimnástico ha sido conectado a un ordenador que es capaz de actuar sobre estas variables, como velocidad, resistencia, inclinación, etc., haciendo uso del programa adecuado y que no es objeto de la invención.
Este mismo ordenador establece el control en la velocidad de proyección de una imagen estereoscópica, y del sonido que acompaña a la imagen.
La imagen es proyectada en frente del usuario situado sobre el aparato gimnástico, quedando éste situado en el centro del conjunto y parcialmente aislado por unos paneles laterales que evitan la entrada de luz que empeore la visión de la pantalla y dificulte la concentración del usuario en la realidad proyectada.
La proyección es una secuencia grabada en un escenario real siguiendo un trazado preestablecido involucrándose en un ambiente determinado como puede ser la entrada en un estadio de fútbol, un paseo por la ciudad, o un recorrido por un camino forestal.
Esta grabación estereoscópica es la que permite que el usuario tenga la sensación, con ayuda de las gafas requeridas, de estar inmerso en la situación en la que fue grabada y con percepción estereoscópica.
La tecnología de la visión estereoscópica es conocida aunque nunca ha sido utilizada en combinación con un aparato gimnástico y un ordenador que sincronice su ritmo e inclinación, además del sonido.
Es esta percepción estereoscópica la que ayuda a incrementar el grado de realismo de la imagen.
Una vez que la secuencia ha sido grabada el ordenador se encargará de sincronizar la imagen y el aparato gimnástico, de forma que es posible conseguir:
Que sea la imagen grabada la que por medio del ordenador actúe sobre el aparato gimnástico definiendo la velocidad, resistencia o grado de inclinación, o tantos parámetros sobre los que se pueda actuar.
Que sea el usuario el que por medio del panel de control del aparato gimnástico defina los parámetros de actuación que desee (velocidad, resistencia, inclinación etc) siendo transmitidos al ordenador que por medio de dicho ordenador se modifique la velocidad o inclinación de proyección de las imágenes estereoscópicas, así como la reproducción de los sonidos .
Si la escena transcurre en una calle en pendiente, es necesario que el aparato gimnástico esté también inclinado; o, si se llega al final de una pendiente, el andador baje el actuador y reduzca la pendiente y posiblemente incremente el ritmo ya que es más fácil que con menor pendiente o cuesta abajo en una situación real el ritmo sea más rápido.
Lo mismo sucede con el sonido ambiental que transcurre a lo largo de la escena, debe estar acorde con lo que se está mostrando en la imagen.
También es posible ralentizar la secuencia de proyección de las imágenes o cualquier otro parámetro de las mismas, de modo que si el ritmo impuesto es menor, las imágenes deben transcurrir más lentamente.
Los proyectores de la imagen estereoscópica pueden hacer uso tanto de tecnología analógica como digital siendo ésta última la que se ha revelado más eficaz dado que permite tanto un mayor control sobre la imagen como una mayor duración de la vida útil del soporte que almacena las imágenes.
Las imágenes digitales pueden estar almacenadas en un CD-rom, en un DVD, en un disco duro, o en cualquier otro medio de almacenamiento digital . Por ejemplo, si las imágenes están grabadas en formato compacto DVD, no existe desgaste con los cabezales y se tiene un gran control en la velocidad de proyección siempre controlada por el ordenador.
El ordenador es el instrumento que permite sincronizar las distintas variables, tanto las variables de proyección de las imágenes que actúan sobre el aparato gimnástico, como las del aparato gimnástico actuando sobre las variables de proyección de las imágenes estereoscópicas .
Como caso particular, podemos tener variaciones del ritmo debidas al recorrido representado en la escena, y las variaciones del ritmo debidas a que el usuario decide hacer el recorrido más pausadamente .
Los laterales de la pantalla incorporan paneles que ayudan al usuario a concentrarse en la pantalla sin distraerse además de evitar la entrada de luz exterior que empeoraría la imagen vista en la pantalla.
La posición de los proyectores es por encima de la cabeza del usuario y ligeramente retrasados de modo que el usuario únicamente ve la imagen que se proyecta por delante de él .
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca limitativos de la invención.
La Figura 1 representa en perspectiva el aparato gimnástico con la pantalla estereoscópica y la disposi- ción de los proyectores junto con un esquema de interconexión con el ordenador donde se ha eliminado parcialmente el panel lateral para visualizar todos los elementos de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención consiste en un aparato gimnástico y deportivo con pantalla de proyección estereoscópica para la práctica del deporte con la sensación de estar avanzando por un trazado grabado previamente .
La figura 1 muestra en perspectiva el conjunto de elementos que constituyen la invención.
El aparato gimnástico y deportivo es un andador (1) con capacidad de regulación de la velocidad de la cinta transportadora (1.1) y del ángulo de inclinación por medio de un ordenador (2) .
El ordenador (2) sincroniza la velocidad de reproducción de la imagen estereoscópica proyectada por los dos proyectores (3) en la pantalla (5) , el sonido reproducido por los altavoces de un equipo de reproducción (4) de sonido, y la velocidad de la cinta transportadora (1.1) sobre la que se sitúa el usuario (7) así como su inclinación.
También es posible que el usuario seleccione un modo de actuación en el que se sincronice la velocidad u otros parámetros de proyección de la imagen estereoscópica tras haber seleccionado determinado parámetros en el andador (1) . En ambos casos la sincronización se realiza por medio del ordenador (2) .
Tanto desde el ordenador (2) como desde el cuadro de mandos (1.2) del andador es posible modificar el ritmo de evolución.
Los proyectores (3) se sitúan en un soporte (8) localizado por encima del usuario (7) y ligeramente por detrás de tal modo que éste (7) únicamente ve la imagen estereoscópica, con ayuda de las gafas (7.1) especiales, proyectada sobre la pantalla (5) sin distracción alguna.
Este mismo soporte (8) es el que a uno y otro lado mantiene los altavoces del equipo de reproducción de sonido (4) .
A uno y otro lado del usuario (7) quedan dispuestos unos paneles (6) que protegen parcialmente de posibles distracciones respecto de la imagen proyectada.
No alteran la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limi- tativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto.

Claims

REIVINDICACIONES
Ia.- Aparato gimnástico y deportivo con pantalla de proyección estereoscópica, caracterizado porque está constituido por un aparato gimnástico, un ordenador (2) y unos medios de proyección de imágenes estereoscópicas donde es posible llevar a cabo una sincronización entre las variables de proyección de las imágenes y de reproducción del sonido con las de funcionamiento del aparato gimnástico, de forma que ante las variables de proyección de las imágenes (velocidad, inclinación del terreno etc) y de reproducción del sonido, se definen por medio del ordenador (2) , las variables de actuación del aparato gimnástico (velocidad, resistencia del pedaleo, inclináción de la cinta) o viceversa, es posible a partir del establecimiento de los parámetros de actuación del aparato gimnástico definir los parámetros de proyección de las imágenes estereoscópicas y de reproducción del sonido; donde la imagen es proyectada mediante dos proyectores (3), mientras que el sonido es reproducido por un equipo (4) , estando los altavoces de este equipo de reproducción de sonido (4) y los proyectores situados en un soporte (8) por encima y detrás del usuario (7) , donde el usuario dispone unas gafas (7.1) que permiten visualizar la imagen estereoscópica proyectada sobre una pantalla (5) situada frente a él y flanqueada por dos paneles (6) que le protegen de distracciones externas .
2o.- Aparato gimnástico y deportivo con pantalla de proyección estereoscópica según la reivindicación primera caracterizado porque la regulación del ritmo de evolución de las escenas, el sonido y el andador (1) están controlados simultáneamente tanto desde el ordenador (2) como desde el cuadro de mandos (1.2) del andador. 3o.- Aparato gimnástico y deportivo con pantalla de proyección estereoscópica según la reivindicación primera y segunda caracterizado porque imagen proyectada sobre la pantalla (5) no es estereoscópica.
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